カエルの細胞と人工知能を使って作られた世界初の”生きた機械”

カエルの胚から細胞を取り出し、アルゴリズムによって”進化”した新しい生物に成長させるとどうなりますか？ あなたは研究者が世界初の”生きている機械”と呼んでいるものを手に入れます。”

元の幹細胞はカエル、アフリカの爪のカエル、アフリカツメガエル、アフリカツメガエルに由来していますが、これらのいわゆるゼノボットは既知の両生類には似ていません。 小さなブロブは0だけを測定します。04インチ（1ミリメートル）幅と生物学者は、新しい研究によると、コンピュータモデルによって設計された体に組み立てた生体組織で作られています。

これらの移動性生物は独立して集合的に動くことができ、傷を自己治癒し、一度に数週間生存することができ、潜在的に患者の体内に医薬品を運

関連: バーモント大学のコンピュータ科学者でロボット工学の専門家であるJoshua Bongard氏は声明の中で、「彼らは伝統的なロボットでも既知の動物種でもない」と述べた。 “それはアーティファクトの新しいクラスです：生きている、プログラム可能な生物。”

アルゴリズムは、ゼノボットの進化を形作った。 彼らは、皮膚および心臓幹細胞から、心筋組織によって生成されたパルスで移動した数百の細胞の組織塊に成長した、とバーリントンのバーモント大学のコンピュータサイエンス学科で進化的ロボット工学を研究している博士候補者であるSam Kriegmanは述べた。

“リモコンや生体電気からの外部制御はありません。 これは自律的なエージェントです—それはほとんど風のおもちゃのようなものです”とKriegmanはLive Scienceに語りました。

生物学者は、組織の最大筋力や水っぽい環境をどのように移動するかなど、自律的なxenobotsのためのコンピュータの制約を与えました。 その後、アルゴリズムは小さな生物の世代を生成しました。 最高のパフォーマンスのボットは、アルゴリズム内で”再現”します。 そして、進化が自然界で働くのと同じように、最も成功していない形はコンピュータプログラムによって削除されます。

“最終的には、実際に実際の細胞に転送可能なデザインを私たちに与えることができました。 それは突破口だった”とKriegmanは言った。

この研究の著者らは、これらのデザインを生き生きとさせ、幹細胞をつなぎ合わせて、evolutionアルゴリズムによって設計された自己駆動の3D形状を形 皮膚細胞はゼノボットを一緒に保持し、彼らの”体”の特定の部分の心臓組織の鼓動は、追加の栄養素を必要とせずに、数日間、さらには数週間の間、ペトリ皿の水を介して”ボット”を推進した。 ‘ボットも重大な損傷を修復することができました。,Kriegmanは言いました。.

「私たちは生きているロボットをほぼ半分に切断し、その細胞は自動的に体を元に戻しました」と彼は言いました。

“他の機械ではできないこれらの生きているロボットの多くの有用な応用を想像することができます”と、マサチューセッツ州のタフツ大学の再生発生生物学センターのディレクターであるマイケル-レヴィンは述べている。 これらには、有毒な流出や放射能汚染の標的化、海洋マイクロプラスチックの収集、さらには人間の動脈からのプラークの発掘などが含まれる可能性がある、とLevin氏は声明で述べている。

ロボットと生物の間の線をぼかす作品は、sfで人気のあるテーマです。”いわゆる生きているロボットの見通し-と生物を作成するための技術を使用して—当然のことながら、いくつかの懸念を提起し、Levinは言いました。

「その恐怖は不合理ではない」とレヴィンは言った。 “私たちが理解していない複雑なシステムを混乱させ始めると、意図しない結果が生じるでしょう。”

それにもかかわらず、ゼノボットのような単純な有機形態の上に構築することも有益な発見につながる可能性がある、と彼は付け加えた。

「人類が未来に生き残るためには、複雑な特性が、どういうわけか、単純なルールからどのように出現するかをよりよく理解する必要があります」とLevinは言

調査結果はオンラインで公開されましたJan. 国立科学アカデミーのジャーナルProceedingsの13。

• 24 水中ドローン-波の下のロボット工学のブーム
• 超インテリジェントマシン: 7ロボット先物
• 子供のための最高のロボットキット

もともとライブサイエンスに公開されました。